Микрокомпьютер
Микрокомпьютер — это небольшой, относительно недорогой компьютер , имеющий центральный процессор (ЦП), состоящий из микропроцессора . [2] Компьютер также включает в себя память и схемы ввода/вывода (I/O), смонтированные на печатной плате (PCB). [3] Микрокомпьютеры стали популярными в 1970-х и 1980-х годах с появлением все более мощных микропроцессоров. Предшественники этих компьютеров, мэйнфреймы и миникомпьютеры , были сравнительно намного крупнее и дороже (хотя современные мэйнфреймы, такие как машины IBM System z, используют в качестве ЦП один или несколько специализированных микропроцессоров). Многие микрокомпьютеры (если они оснащены клавиатурой и экраном для ввода и вывода) также являются персональными компьютерами (в общем смысле). Раннее использование термина «персональный компьютер» в 1962 году предшествовало разработкам на базе микропроцессоров. (См. ссылку «Персональный компьютер: компьютеры в компаниях» ниже) . «Микрокомпьютер», используемый в качестве встроенной системы управления, может не иметь удобочитаемых для человека устройств ввода и вывода. «Персональный компьютер» может использоваться в общем смысле или может обозначать машину , совместимую с IBM PC .
Аббревиатура «микро» была распространена в 1970-х и 1980-х годах. [4] но с тех пор вышло из общего обихода.
Происхождение [ править ]
Термин «микрокомпьютер» стал широко использоваться после появления миникомпьютера , хотя Айзек Азимов использовал этот термин в своем рассказе « Умирающая ночь » еще в 1956 году (опубликованном в «Журнале фэнтези и научной фантастики» в июле того же года). [5] В частности, микрокомпьютер заменил множество отдельных компонентов, составлявших ЦП миникомпьютера, на один интегрированный микропроцессорный чип .
В 1973 году Французский национальный институт агрономических исследований (INRA) искал компьютер, способный измерять сельскохозяйственную гигрометрию . Чтобы ответить на этот запрос, команда французских инженеров компании компьютерных технологий R2E под руководством ее руководителя отдела разработок Франсуа Жернеля создала первый доступный микрокомпьютер на базе микропроцессора Micral N. В том же году компания подала патенты в термин «Микроординатор», буквальный эквивалент слова «Микрокомпьютер», для обозначения полупроводниковой машины, оснащенной микропроцессором.
В США самые ранние модели, такие как Altair 8800, часто продавались в виде комплектов, которые мог собрать пользователь, и имели всего 256 байт и оперативной памяти не имели никаких устройств ввода/вывода, кроме индикаторных лампочек и переключателей, полезных в качестве доказательство концепции , чтобы продемонстрировать, на что способно такое простое устройство. [6] Поскольку микропроцессоры и полупроводниковая память стали дешевле, микрокомпьютеры стали дешевле и проще в использовании.
- Все более недорогие логические микросхемы, такие как серия 7400, позволяли создавать дешевые специализированные схемы для улучшенных пользовательских интерфейсов , таких как ввод с клавиатуры , вместо простого ряда переключателей для переключения битов по одному.
- Использование аудиокассет для недорогого хранения данных заменило ручной повторный ввод программы каждый раз при включении устройства.
- Большие дешевые массивы кремниевых логических элементов в виде постоянной памяти и СППЗУ служебные программы и самозагружающиеся ядра внутри позволяли хранить микрокомпьютеров. Эти сохраненные программы могут автоматически загружать более сложное программное обеспечение с внешних устройств хранения без вмешательства пользователя, образуя недорогую готовую систему , которая не требует компьютерного специалиста для понимания или использования устройства.
- Оперативная память стала достаточно дешевой, чтобы позволить себе выделить примерно 1–2 килобайта памяти для контроллера видеодисплея буфера кадров для текстового дисплея 40x25 или 80x25 или блочной цветной графики на обычном домашнем телевизоре . Он заменил медленный, сложный и дорогой телетайп , который ранее использовался в качестве интерфейса для мини-компьютеров и мэйнфреймов.
Все эти улучшения в стоимости и удобстве использования привели к взрывному росту их популярности в конце 1970-х и начале 1980-х годов.Большое количество производителей компьютеров укомплектовали микрокомпьютеры для использования в приложениях малого бизнеса. К 1979 году многие компании, такие как Cromemco , Processor Technology , IMSAI , North Star Computers , Southwest Technical Products Corporation , Ohio Scientific , Altos Computer Systems , Morrow Designs и другие, производили системы, предназначенные для находчивых конечных пользователей или консалтинговых фирм для создания бизнес-систем, таких как бухгалтерский учет, управление базами данных и обработка текстов для малого бизнеса. Это позволило предприятиям, которые не могли позволить себе аренду мини-компьютера или услугу разделения времени , возможность автоматизировать бизнес-функции без (обычно) найма штатного персонала для управления компьютерами. Типичная система той эпохи использовала бы шину S100 , 8-битный процессор, такой как Intel 8080 или Zilog Z80 , и CP/M или MP/M операционную систему .Растущая доступность и мощность настольные компьютеры для личного использования привлекли внимание большего числа разработчиков программного обеспечения. По мере развития отрасли рынок персональных компьютеров стандартизировался вокруг IBM PC-совместимых компьютеров под управлением DOS , а затем и Windows . Современные настольные компьютеры, игровые приставки , ноутбуки , планшетные ПК и многие типы портативных устройств , включая мобильные телефоны , карманные калькуляторы и промышленные встроенные системы , — все это можно считать примерами микрокомпьютеров в соответствии с определением, данным выше.
Разговорное использование термина [ править ]
К началу 2000-х годов повседневное использование выражения «микрокомпьютер» (и в частности «микро») значительно снизилось по сравнению с пиком середины 1980-х годов. [7] Этот термин чаще всего ассоциируется с наиболее популярными 8-битными домашними компьютерами (такими как Apple II , ZX Spectrum , Commodore 64 , BBC Micro и TRS-80 для малого бизнеса ) и микрокомпьютерами на базе CP/M .
В разговорной речи термин «микрокомпьютер» был в значительной степени вытеснен термином « персональный компьютер » или «ПК», обозначающим компьютер, предназначенный для одновременного использования одним человеком, термин, впервые придуманный в 1959 году. [8] IBM впервые предложила термин «персональный компьютер», чтобы отличить IBM PC от микрокомпьютеров на базе CP/M , также ориентированных на рынок малого бизнеса, а также от собственных мэйнфреймов и миникомпьютеров IBM. [ нужна ссылка ] Однако после его выпуска широко имитировали сам IBM PC, а также сам термин. [ нужна ссылка ] Компоненты были обычно доступны производителям, а BIOS был реконструирован с использованием методов проектирования в чистых помещениях . «Клоны», совместимые с IBM PC, стали обычным явлением, а термины «персональный компьютер», и особенно «ПК», прижились среди широкой публики, часто специально для компьютеров, совместимых с DOS (или в настоящее время Windows).
Описание [ править ]
 |
Мониторы, клавиатуры и другие устройства ввода и вывода могут быть встроенными или отдельными. Компьютерная память в виде ОЗУ и, по крайней мере, еще одно менее энергозависимое запоминающее устройство обычно объединяются с ЦП на системной шине в одном блоке. Другие устройства, составляющие полную микрокомпьютерную систему, включают батареи, блок питания , клавиатуру и различные устройства ввода/вывода, используемые для передачи информации человеку-оператору и от него ( принтеры , мониторы , устройства человеческого интерфейса ). Микрокомпьютеры предназначены для одновременного обслуживания только одного пользователя, хотя их часто можно модифицировать с помощью программного или аппаратного обеспечения для одновременного обслуживания более чем одного пользователя. Микрокомпьютеры хорошо размещаются на столах или под ними, так что они находятся в пределах легкого доступа пользователей. Большие компьютеры, такие как миникомпьютеры , мэйнфреймы и суперкомпьютеры, занимают большие шкафы или даже отдельные комнаты.
Микрокомпьютер оснащен по крайней мере одним типом хранилища данных, обычно оперативной памятью . Хотя некоторые микрокомпьютеры (особенно ранние 8-битные домашние микрокомпьютеры) выполняют задачи, используя только оперативную память, некоторая форма вторичной памяти обычно желательна . На заре появления домашних микросхем это часто была кассетная дека с данными (во многих случаях в качестве внешнего устройства). вторичные запоминающие устройства (особенно в виде дискет и жестких дисков Позже в корпус микрокомпьютера были встроены ).
История [ править ]
Предшественники TTL [ править ]
Хотя они не содержали микропроцессоров, а были построены на основе транзисторно-транзисторной логики (ТТЛ), калькуляторы Hewlett-Packard еще в 1968 году имели различные уровни программируемости, сравнимые с микрокомпьютерами. HP 9100B (1968) имел элементарные условные операторы (if), номера строк операторов, операторы перехода ( go to ), регистры, которые можно было использовать в качестве переменных, и примитивные подпрограммы. Язык программирования напоминал язык ассемблера во многом . В более поздних моделях постепенно добавлялось больше функций, включая язык программирования BASIC (HP 9830A в 1971 году). Некоторые модели имели ленточный накопитель и небольшие принтеры. Однако отображение было ограничено одной строкой за раз. [9] HP 9100A упоминался как персональный компьютер в рекламе в журнале Science за 1968 год . [10] но эта реклама была быстро удалена. [11] HP не хотела продавать их как «компьютеры», потому что в то время считалось, что компьютер должен быть большим по размеру, чтобы быть мощным, и поэтому решила продавать их как калькуляторы. Кроме того, в то время люди чаще покупали калькуляторы, чем компьютеры, и агенты по закупкам также предпочитали термин «калькулятор», поскольку покупка «компьютера» требовала дополнительных уровней одобрения закупочных органов. [12]
Datapoint 2200 , выпущенный CTC в 1970 году, также был сопоставим с микрокомпьютерами. Хотя он не содержит микропроцессора, набор инструкций его специального процессора TTL был основой набора команд для Intel 8008 , и для практических целей система ведет себя примерно так, как если бы она содержала 8008. Это связано с тем, что Intel была ответственным подрядчиком. разработки процессора Datapoint, но в конечном итоге CTC отказалась от конструкции 8008, поскольку для нее требовалось 20 вспомогательных микросхем. [13]
Еще одна ранняя система, Kenbak-1 , была выпущена в 1971 году. Как и Datapoint 2200, она использовала малогабаритную интегрированную транзисторно-транзисторную логику вместо микропроцессора. Он продавался как инструмент для обучения и хобби, но не имел коммерческого успеха; производство прекратилось вскоре после появления. [14]
Ранние микрокомпьютеры
В конце 1972 года французская группа под руководством Франсуа Жернеля в небольшой компании Réalisations & Etudes Electroniques (R2E) разработала и запатентовала компьютер на базе микропроцессора — 8-битный микропроцессор Intel 8008. Этот Micral-N продавался в начале 1973 года как «Микро-ординатор» или микрокомпьютер , в основном для научных приложений и приложений управления технологическими процессами. В течение следующих двух лет было установлено около сотни Micral-N , а затем появилась новая версия на базе Intel 8080. Тем временем другая французская команда разработала Alvan, небольшой компьютер для автоматизации делопроизводства, который нашел клиентов в банках и других секторах. Первая версия была основана на чипах LSI с процессором Intel 8008 в качестве периферийного контроллера (клавиатура, монитор и принтер), а затем была принята Zilog Z80 в качестве основного процессора.
В конце 1972 года команда Университета штата Сакраменто под руководством Билла Пентца построила компьютер Sac State 8008, способный обрабатывать тысячи медицинских записей пациентов. Sac State 8008 был разработан с использованием Intel 8008. Он имел полный набор аппаратных и программных компонентов : дисковую операционную систему, включенную в серию программируемых микросхем постоянной памяти (PROM); 8 Килобайт оперативной памяти; базовый язык ассемблера IBM (BAL); жесткий диск; цветной дисплей; вывод на принтер; последовательный интерфейс 150 бит/с для подключения к мейнфрейму; и даже первая в мире передняя панель микрокомпьютера. [15] [16]
В начале 1973 года компания Sord Computer Corporation (ныне Toshiba Personal Computer System Corporation ) завершила разработку SMP80/08, в которой использовался микропроцессор Intel 8008 . Однако SMP80/08 не имел коммерческого выпуска. После того, как в апреле 1974 года был анонсирован первый микропроцессор общего назначения Intel 8080 , в мае 1974 года Сорд анонсировал SMP80/x, первый микрокомпьютер, использующий 8080. [17]
Практически все ранние микрокомпьютеры представляли собой коробки с лампочками и переключателями; нужно было читать и понимать двоичные числа и машинный язык, чтобы программировать и использовать их (Datapoint 2200 был ярким исключением, имея современный дизайн, основанный на мониторе, клавиатуре, ленточных и дисководах). Из первых микрокомпьютеров типа «коробка переключателей» MITS Altair 8800 (1975 г.), пожалуй, был самым известным. Большинство этих простых ранних микрокомпьютеров продавались в виде электронных комплектов — пакетов, полных отдельных компонентов, которые покупатель должен был спаять вместе, прежде чем систему можно было бы использовать.
Период примерно с 1971 по 1976 год иногда называют первым поколением микрокомпьютеров. Многие компании, такие как DEC , [18] Национальный полупроводник , [19] Техасские инструменты [20] предложили свои микрокомпьютеры для использования в управлении терминалами, управлении интерфейсом периферийных устройств и управлении промышленными машинами. Были также машины для инженерных разработок и личного использования любителями. [21] В 1975 году была разработана процессорная технология SOL-20 , которая состояла из одной платы, включавшей в себя все части компьютерной системы. SOL -20 имел встроенное программное обеспечение EPROM, которое устраняло необходимость в рядах переключателей и фонарей. Только что упомянутый MITS Altair сыграл важную роль в разжигании значительного интереса среди любителей, что само по себе в конечном итоге привело к основанию и успеху многих известных компаний по производству аппаратного и программного обеспечения для персональных компьютеров , таких как Microsoft и Apple Computer . Хотя сам «Альтаир» имел лишь умеренный коммерческий успех, он помог создать огромную индустрию.
Домашние компьютеры [ править ]
К 1977 году появление второго поколения микрокомпьютеров в качестве потребительских товаров , известных как домашние компьютеры , сделало их значительно проще в использовании, чем их предшественники, поскольку работа их предшественников часто требовала глубокого знакомства с практической электроникой. Возможность подключения к монитору (экрану) или телевизору позволяла визуально манипулировать текстом и цифрами. Язык BASIC , который было легче изучать и использовать, чем чистый машинный язык, стал стандартной функцией. Эти функции уже были распространены в миникомпьютерах , с которыми были знакомы многие любители и первые производители.
В 1979 году запуск VisiCalc электронной таблицы (первоначально для Apple II ) впервые превратил микрокомпьютер из хобби компьютерных энтузиастов в бизнес-инструмент. После выпуска IBM PC в 1981 году термин « персональный компьютер» стал широко использоваться для обозначения микрокомпьютеров, совместимых с архитектурой IBM PC ( PC-совместимых ).
См. также [ править ]
- История вычислительной техники (1960-е годы – настоящее время)
- Списки микрокомпьютеров
- Главный компьютер
- Доля рынка поставщиков персональных компьютеров
- Миникомпьютер
- Персональный компьютер
- Клавиатурный компьютер
- компьютер малого форм-фактора
- Суперкомпьютер
Примечания и ссылки [ править ]
- ^ Кани, Леандер (9 сентября 2003 г.). «Грандиозная цена за скромный компьютер» . Проводной . Проверено 4 ноября 2019 г.
- ^ «Микрокомпьютер» . словарь.com .
- ^ АО, Уиллиман; Елинек, HJ (июнь 1976 г.). «Специальное учебное пособие: Введение в разработку микропроцессоров LSI». Компьютер . 9 (Компьютер). IEEE: 37. doi : 10.1109/CM.1976.218612 . S2CID 11184882 .
- ^ Доказательство того, что слово «микро» когда-то было распространенным термином:
(i) Прямая ссылка: Грэм Киббл-Уайт, «Приготовьтесь к взрыву данных» , Off the Telly. Статья написана в декабре 2005 г., получена 15 декабря 2006 г.
(ii) Использование в названиях Кристофера Эванса книг «The Mighty Micro» ( ISBN 0-340-25975-2 ) и «Создание микро» ( ISBN 0-575-02913-7 ). Асборна Другие книги включают «Понимание микро» (англ. ISBN 0-86020-637-8 ), детский справочник по микрокомпьютерам. - ^ Азимов, Исаак (июль 1956 г.). «Умирающая ночь». Журнал фэнтези и научной фантастики .
- ^ Черуцци, Пол (2012). Вычисления: краткая история . Кембридж, Массачусетс: MIT Press. п. 105. ИСБН 9780262517676 .
- ^ « Микрокомпьютер ». ОЭД онлайн. Декабрь 2013 г. Издательство Оксфордского университета. 15 февраля 2014 г.
- ^ « Персональный компьютер ». ОЭД онлайн. Декабрь 2013 г. Издательство Оксфордского университета. 15 февраля 2014 г.
- ^ «Музей калькуляторов HP» .
- ^ «Мощный компьютерный джинн» (PDF) . Хьюлетт Паккард. Архивировано (PDF) из оригинала 12 марта 2006 г. Проверено 30 августа 2012 г.
- ^ «Восстановление баланса между анализом и вычислениями» (PDF) . Архивировано (PDF) из оригинала 21 июня 2007 г. Проверено 30 августа 2012 г.
- ^ «История настольного калькулятора 9100А, 1968 год» . Виртуальный музей HP . Проверено 19 июля 2019 г.
- ^ «История микропроцессора» . Computermuseum.li. 15 ноября 1971 г. Архивировано из оригинала 23 сентября 2015 г. Проверено 30 августа 2012 г.
- ^ «Кенбак-1» . Винтажный компьютер . Архивировано из оригинала 22 января 2011 г. Проверено 14 августа 2006 г.
- ^ «Истории Digibarn: Билл Пентц и (самая ранняя) история микрокомпьютера (август 2008 г.)» . Компьютерный музей DigiBarn . Август – ноябрь 2008 г. Проверено 30 августа 2012 г.
- ^ Тердиман, Дэниел (8 января 2010 г.). «Внутри давно потерянного первого в мире микрокомпьютера» . CNET . Проверено 30 августа 2012 г.
- ^ «Серия SMP80/X-Компьютерный музей» .
- ^ «16-битная временная шкала» . 19 ноября 1997 г.
- ^ «Считыватели бумажных лент работают с IMP Micros» . Компьютерный мир . 23 октября 1974 г. с. 28.
- ^ «Программное обеспечение, совместимое с предыдущими версиями, и цена, совместимая с предыдущими версиями» . Компьютерный мир . 10 декабря 1975 г. с. 49.
- ^ Хокинс, Уильям Дж. (декабрь 1983 г.). «Компьютерные приключения» . Популярная наука .
компьютеров Размеры и классы | |
|---|---|
| Микро | |
| Средний уровень | |
| Большой | |
| Другие | |
